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Neumol Pediatr 2020; 15 (2): 301 - 307
C o n t e n i d o d i s p o n i b l e e n h t t p : / / w w w. n e u m o l o g i a - p e d i a t r i c a . c lC o n t e n i d o d i s p o n i b l e e n h t t p : / / w w w. n e u m o l o g i a - p e d i a t r i c a . c l 301
Otro desafío de la naturaleza: el nuevo coronavirus. Virología y fisiopatología del SARS-COV-2
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INTRODUCCIÓN
 La naturaleza – sin elucubrar sobre la potencial 
participación de Dios o el Diablo – ha puesto otra vez en 
problemas a la humanidad, desafiándola para observar 
cómo soluciona la emergencia de un virus con capacidad 
pandémica. Desde la antigüedad se han descrito muchas 
pandemias – peste bubónica, viruela, poliomielitis, influenza, 
HIV/SIDA, etc. – que han causado millones de muertes. Ahora, 
en este mundo moderno está surgiendo un nuevo agente 
infeccioso que pone en jaque a la organización del mundo, en 
cuanto a entidades científicas, sistemas de salud, economía, 
producción, organizaciones religiosas, etc. en tanto que la 
defensa inmediata parece depender de las conductas del ser 
humano.
 En efecto, ya había emergido en 2002 desde 
Asia un coronavirus denominado SARS-CoV (por el cuadro 
clínico que produce, síndrome respiratorio agudo severo), 
Correspondencia:
Dra. Gema Pérez Alarcón 
Hospital Exequiel González Cortés
Dirección Gran Avenida José Miguel Carrera Nro 3300 - San Miguel 
Fono 225765650
gema.perez@clinicavespucio.cl.
OTRO DESAFIO DE LA NATURALEZA: EL NUEVO CORONAVIRUS
VIROLOGÍA Y FISIOPATOLOGÍA DEL SARS-COV-2
ANOTHER CHALLENGE OF NATURE: THE NEW CORONAVIRUS
VIROLOGY AND PHYSIOPATHOLOGY OF SARS-CoV-2
ABSTRACT
 The recent outbreak of emerging severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2) disease (COVID-19) has 
been brought to global attention in the search of knowledge about the virus and its pathogenesis. The immune response is essential to 
control and eliminate the infection, however, maladjusted immune responses may result in severe disease fisiopathology. Gaining a deeper 
understanding of the interaction between SARS-CoV-2 and the immune systems of the hosts may help us anticipate the development of 
persistent pulmonary inflammation and, why not, be the first step to therapeutic success and trying to save more lives. In this review, we 
provide an update on CoV virology and our vision of pathogenesis understanding it from the stages of infection, without forgetting the 
cytokine storm resulting from the interaction of the virus with ACE2 receptors widely distributed in the body.
Key Words: SARS-COV-2, immune response, ACE2 receptors, cytokines.
RESUMEN
 La reciente emergencia de síndrome de distrés respiratorio agudo producido por coronavirus 2 (SARS-CoV-2), enfermedad 
denominada COVID-19 ha traído la atención mundial a la búsqueda de conocimiento sobre este virus y su patogenia. La respuesta inmune 
es esencial para controlar y erradicar la infección, sin embargo, las respuestas inmunes descontroladas pueden resultar en la fisiopatología 
de la enfermedad grave. Lograr una comprensión más profunda de la interacción entre SARS-COV-2 y el sistema inmune de los huéspedes 
podría ayudar a anticiparnos al desarrollo de una inflamación pulmonar persistente causada por el SARS-CoV-2, y por qué no, ser la 
puerta de entrada al éxito terapéutico e intentar salvar mayor número de vidas. En esta revisión, proporcionamos una actualización sobre 
la virología y nuestra visión de la patogenia, entendiéndola desde las fases o etapas de la infección, sin olvidar el estallido de citoquinas 
resultantes de la interacción del virus con los receptores ACE2 ampliamente distribuidos en el organismo. 
Palabras Clave: SARS-COV2, respuesta inmune, Receptores ACE2, citoquinas.
Dra. Gema Pérez A.1, Dra. Camila Cordero R.2, Dr. Luis Fidel Avendaño C.3
1.- Pediatra Neumóloga, Hospital Exequiel González Cortés y Clínica Vespucio, Universidad Finis Terrae y Universidad San Sebastián. 
2.- Pediatra, Clínica Vespucio.
3.- Pediatra y Virólogo. Profesor Titular. Miembro Honorario Academia Chilena de Medicina. Programa de Virología. ICBM.
 Facultad de Medicina. Universidad de Chile.
Neumol Pediatr 2020; 15 (2): 301 - 307
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Otro desafío de la naturaleza: el nuevo coronavirus. Virología y fisiopatología del SARS-COV-2
transmisible por vía respiratoria, con letalidad de 9.5%, pero 
afortunadamente poco contagioso, que abarcó 24 países. 
Sólo con medidas de contención comunitaria se logró “cerrar 
el brote” el 2004 y la consecuente desaparición del virus.
 El 2009 emergió una nueva pandemia, ahora por 
virus influenza A, (2009 Hsw1N1), fácilmente transmisible vía 
aérea y no muy letal. La población mayor de 60 años tenía 
inmunidad parcial por contactos anteriores; se disponía de 
antivirales y en menos de un año se desarrolló una vacuna. 
Hay controversias sobre el número de muertes provocadas, 
entre 18.337 (OMS) y 200.000 (1), pero al cabo de un año 
el virus quedó para siempre como “virus estacional” (virus 
influenza A H1N1 2009).
 La nueva versión del coronavirus (SARS-CoV-2 
o 2019-nCoV) tiene la particularidad de haber sido 
tempranamente identificada, lográndose implementar una 
técnica de diagnóstico altamente sensible y específica desde 
el comienzo. Entonces, estamos observando la generación de 
una pandemia desde su inicio, hecho nunca antes registrado. 
Es una prueba para la humanidad ver cómo se organizan la 
ciencia, la salubridad, el comercio, la industria, es decir, la 
comunidad entera, para superar este desafío. Por ahora el 
costo lo están asumiendo con sus vidas los de mayor edad 
portadores de patologías crónicas.
 Nos corresponde referirnos a los rubros de ciencia, 
donde comentaremos los aspectos virológicos y patogénicos.
ESTRUCTURA, REPLICACIÓN
 El SARS-CoV-2 pertenece a la familia Coronaviridae, 
que comprende 4 subfamilias (α, β, γ, y δ) que afectan a 
aves y mamíferos (camellos, ganado porcino y bovino, gatos, 
perros y murciélagos). Siete especies pueden comprometer 
al ser humano: cuatro (hCoV-229E, hCoV-NL63, hCoV-OC43 
y hCoV-HKU1) causan infecciones respiratorias altas (resfrío 
común) y tres (SARS-CoV, MERS-CoV y SARS-CoV-2) pueden 
además provocar infecciones respiratorias bajas graves con 
alta letalidad (2). 
 El SARS-CoV-2 mide entre 60- 140 nm, tiene un 
genoma de una hebra de ARN de polaridad positiva(3,4), de 
30.000 nucleótidos, con capacidad de codificar 5 proteínas 
estructurales: S, E, M, sM, N y al menos 8 proteínas funcionales 
no estructurales. Entre estas últimas destacan una ARN 
polimerasa ARN dependiente (RdRp), para la replicación viral 
y dos proteasas (3CLpro) y (PLpro) encargadas de cortar la 
poliproteína formada inicialmente; una helicasa y otras. Se 
cree que la PLpro podría inhibir al interferón 3 y el NF-kB, 
induciendo inmunosupresión. 
 El virus posee una envoltura lipoproteica, de donde 
emerge la proteína S (spike) que actúa como ligando para 
la adsorción al epitelio respiratorio y le da la apariencia de 
corona al microscopio electrónico. La presencia de esta 
envoltura determina la labilidad del virus al medio ambiente, 
donde sobrevive entre 30 min. y cuatro días, dependiendo de 
las condiciones. Figura 1. (5) 
 Las células de la mucosa respiratorias expresan 
en su membrana el receptor ACE2 (angiotensin converting 
enzyme 2) que es un punto de anclaje para el SARS-COV-2 
mediante la proteína S permitiendo la adsorción viral, lo 
que puede ser facilitado por una serina-proteasa celular, 
TMPRSS2. Por criomicroscopía electrónica se ha determinado 
que laafinidad del SARS-CoV-2 por este receptor es 10 a 
20 veces mayor que el SARS-CoV, lo que podría explicar su 
mayor transmisibilidad (5,6,7,8),.
 Una vez que el virus penetra a la célula se libera su 
ARN +, que actúa como mARN y genera una poliproteína que 
luego es cortada por proteasas virales para generar proteínas 
funcionales que repliquen el ARN+ genómico y formen mARN 
subgenómicos que se traduzcan en proteínas estructurales. 
Al final de este proceso que transcurre en el citoplasma, el 
ARN+ genómico se ensambla con las proteínas estructurales 
(N,M,E,S) (Figura 2) en una vesícula y es exocitado de la célula 
logrando diseminación local y sistémica (6,7). En la Tabla 1 se 
mencionan las principales proteínas que intervienen en el ciclo 
replicativo que podrían ser blanco de acciones antivirales.
 La ARN polimerasa del virus influenza se caracteriza 
por ser muy “infiel” porque comete errores en la transcripción 
que pueden generar mutaciones, mientras que el coronavirus 
tiene una variabilidad genómicas menor, a pesar de generar 
cambios. Así, si bien hay muchos hospederos animales de 
coronavirus, especialmente murciélagos, el salto de especie 
y la capacidad de transmitirse entre humanos se ha dado en 
muy contadas ocasiones, a diferencia de los virus influenza, 
que están frecuentemente atravesando la barrera de especie, 
aunque rara vez logran establecer una fácil transmisión de 
segunda y tercera generación entre seres humanos, porque 
necesitarían muchas más mutaciones accesorias.
PATOGENIA DEL SARS-CoV-2
 La mayor parte de los estudios que existen y de la 
información descrita se ha extrapolado de la infección por 
SARS-CoV, responsable de la pandemia producida 2002 a 2004, 
por lo que hacen falta estudios específicos para determinar la 
patogenia a cabalidad de este virus en particular (9).
 Creemos que explicar la patogenia de la enfermedad 
por etapas o fases permite una mejor comprensión para los 
clínicos de la fisiopatología de COVID-19, involucrando la 
respuesta inmune en cada una de esas etapas con el fin de 
intentar reconocer oportunidades de control y tratamiento de 
la actual pandemia. (Figura 3) (10).
 ETAPA I (leve o infección temprana): el SARS-
COV-2 se transmite por gotitas vía respiratoria, y por contacto 
directo produciendo la inoculación del virus en la mucosa 
respiratoria donde el SARS-CoV-2 mediante la proteína 
de membrana S se une al receptor de la ACE2, presente 
predominantemente en epitelio respiratorio, donde inicia la 
replicación viral primaria. La mayoría de los pacientes logran 
contener la infección en este punto, dando lugar a una 
enfermedad autolimitada leve con pronóstico excelente.
 Esta etapa clínicamente implica un período de 
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incubación y síntomas leves no específicos, como malestar 
general, fiebre y tos seca. El diagnóstico en esta etapa es 
por PCR y pruebas inmunológicas y el tratamiento se basa 
en alivio sintomático. Eventualmente podría utilizarse terapia 
antiviral como remdesivir, que podría reducir la duración de 
los síntomas, minimizar el contagio y prevenir la progresión 
de la enfermedad (9,10,11).
 ETAPA II (moderada o con compromiso pulmonar): 
en esta etapa el virus alcanza el tracto respiratorio inferior 
estableciéndose la afección pulmonar, con replicación viral 
e inflamación localizada. Patológicamente a nivel pulmonar 
se ha demostrado daño bilateral difuso con exudados 
fibromixoides, formación de membrana hialina, infiltrados 
inflamatorios intersticiales compuestos predominantemente 
por linfocitos. En espacios intra-alveolares se han identificado 
sincicios multinucleados indicando cambios citopatológicos 
de tipo viral. La respuesta inflamatoria del huésped produce 
daño localizado (9,10,11,12).
 Clínicamente en esta etapa se desarrolla una 
neumonía viral, con tos, fiebre y posiblemente hipoxia (lo 
que diferencia etapa IIa y IIb). Alteración de la imagenología 
torácica y de exámenes de laboratorio. La mayoría de los 
pacientes requiere hospitalización. El tratamiento consiste 
en soporte y podrían considerarse antivirales. El uso de 
corticoides se ha planteado a partir de la etapa IIb (10,13,14)
 ETAPA III (grave o hiperinflamación sistémica): 
Una minoría de pacientes con COVID-19 pasará a la tercera y 
más grave etapa de la enfermedad, que se manifiesta como 
un síndrome de hiperinflamación sistémica extrapulmonar. 
(Figura 4) (11). Esta respuesta inflamatoria se ha dividido en 
2 fases:
 Respuesta inflamatoria primaria: ocurre 
tempranamente luego de la infección viral. Se caracteriza 
por: 1. Replicación viral rápida y activa que puede llevar a 
apoptosis masiva de células epiteliales y endoteliales con 
la consiguiente fuga vascular, desencadenando la liberación 
de citoquinas y quimioquinas proinflamatorias. Además, 
podría causar piroptosis en macrófagos y linfocitos, lo que 
junto con los infiltrados linfocitarios pulmonares, explican la 
linfopenia periférica. 2. Downregulation de ACE2 producido 
por la proteína S de membrana del SARS-CoV-2, llevando 
a disfunción del SRA con amplificación de la inflamación y 
permeabilidad vascular, el consecuente edema pulmonar y 
disminución de la función pulmonar. 3. La respuesta antiviral 
del huésped, que puede llevar al aumento de citoquinas, daño 
celular, apoptosis y piroptosis. La mayoría de los pacientes 
pueden soportar e incluso retroceder la inflamación producida 
en esta etapa.
 
 Respuesta inflamatoria secundaria: inicia 
con la generación de inmunidad adaptativa y aparición de 
anticuerpos neutralizantes (NAb), siendo uno de los más 
importantes la IgG anti-S que puede ser causante de daño 
pulmonar persistente, aumentando el riesgo de muerte. 
Aún no se conoce completamente el mecanismo por el cual 
produce el daño, se ha propuesto que la IgG anti-S altera 
la polaridad de macrófagos promoviendo la producción 
y acumulación de MPC-1 y IL-8 a nivel pulmonar. El inicio 
de esta actividad inflamatoria parece estar mediada por la 
unión del complejo formado por IgG anti-S + virus, con el 
receptor Fc de macrófagos, que al bloquear el Fc reduce la 
producción de citoquinas inflamatorias. También es posible 
que la formación de este complejo active la vía clásica del 
sistema del complemento, llevando a mayor daño celular 
(10,13,15). Esto produciría respuesta inflamatoria sistémica 
incontrolable, producida por una tormenta de citoquinas 
producto de la liberación de grandes cantidades de citoquinas 
pro-inflamatorias (IFN-a, IFN-g, IL-1b, IL-6, IL-12, IL-18, IL-
33, TNF-a, TGFb, etc.) y quimioquinas (CCL2, CCL3, CCL5, 
CXCL8, CXCL9, CXCL10, etc.). Esto desencadena un violento 
ataque del sistema inmune al organismo, causando SDRA y 
falla multiorgánica, y finalmente la muerte (10,11,13,15)
 Otro mecanismo descrito en esta etapa es la 
disfunción inmunológica asociada a células periféricas T CD4 
y CD8 muestran reducción e hiperactividad en pacientes con 
cuadros severos, que determina concentraciones elevadas 
de T CD4 proinflamatorias y gránulos citotóxicos de T CD8, 
sugiriendo sobreactivación de células T (11,13).
 De qué dependen las diferentes respuestas del 
hospedero, aún es un misterio. Algunos estudios especulan 
un posible mecanismo de amplificación de la infección viral 
dependiente de anticuerpos (ADE) que ocurre en algunos 
pacientes con actividad humoral sub-optima que no es capaz 
de remover el virus por completo, generando replicación viral 
e inflamación persistente. 
 Clínicamente en esta etapa, se pueden detectar 
shock, insuficiencia respiratoria e incluso colapso 
cardiopulmonar. La afectación de los órganos sistémicos, 
incluso la miocarditis, se manifestaríadurante esta etapa. Los 
marcadores de inflamación sistémica suelen ser elevados. 
La terapia debe ser individualizada dependiendo del uso 
de agentes inmunomoduladores. El uso de corticosteroides 
puede justificarse en conjunto con el uso de inhibidores 
de citoquinas como tocilizumab (inhibidor de IL-6) o 
anakinra (antagonista del receptor de IL-1), así como el 
uso de inmunoglobulina intravenosa (IGIV) (10). En general, 
el pronóstico y la recuperación de esta etapa crítica de la 
enfermedad es malo, y el rápido reconocimiento y despliegue 
de dicha terapia puede tener el mayor rendimiento. Otros 
estudios han considerado un rol protagónico al interferón a 
nivel pulmonar, que pareciera estar mucho más disminuido en 
SARS-CoV-2 que lo visto previamente en SARS-CoV, pero se 
desconoce el mecanismo de producción de esa situación (17).
Si bien la etapificación de la fisiopatología establece una 
clara instancia de tratamiento, este punto será desarrollado 
en detalle en el artículo de Manejo y Tratamiento de Covid-19.
 Se han postulado varias teorías sobre la evolución 
favorable de CoVID-19 en niños, además del menor número 
de receptores ACE2, se describe que la carga viral aumenta 
exponencialmente con la edad y al tener una respuesta inmune 
innata menos evolucionada lo que disminuiría la posibilidad 
de hiperinflamación (15,18).
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CONCLUSIONES
La infección por SARS-CoV-2 produce una infección pulmonar 
aguda, en la cual el individuo se mejora o fallece, terminando 
así relación virus-hospedero. Debe recordarse que la 
pandemia del 2002 se controló con medidas de contención 
comunitaria.
No queda tan claro si los anticuerpos IgG anti-S facilitan 
la replicación viral en los órganos target y la inflamación 
sistémica. Existen estudios que aseguran que los anticuerpos 
neutralizantes serían útiles en el control del virus. Otros 
estudios atribuyen una aparición temprana del interferón 
en las formas leves y cuando se retrasa determinaría una 
evolución más grave de la enfermedad. No se puede dejar 
de lado los factores genéticos, epigenéticos y raciales 
involucrados, demostrados en las diferentes formas de 
presentación y evolución de la enfermedad a nivel mundial; 
sumados a su capacidad de transmisibilidad más rápida que 
el SARS-CoV.
Aún se necesita conocer más del mecanismo molecular y 
patogénico del SARS-CoV-2, virus que ha logrado desconcertar 
al sistema inmune, investigadores y clínicos.
Los autores declaran no tener conflictos de interés. 
Figura 1. Estructura del SARS-CoV-2. El virión tiene una 
nucleocápside compuesta por RNA genómico y proteína fosforilada 
(N), que se encuentra dentro de la bicapa fosfolipídica (M) y cubierta 
por glicoproteina spike (S), La proteína de membrana hemaglutinina-
esterasa (HE) y la proteína envelope (E) se encuentran entre las 
proteínas S de la envoltura viral. (Imagen de Yuefei, Jin, Modificada 
y adaptada).
Tabla 1. Proteínas 
claves en el proceso 
de multiplicación de 
coronavirus y en el 
potencial desarrollo de 
antivirales (6).
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Figura 2. Replicación 
del coronavirus. El 
virus se adsorbe con su 
ligando, la proteína S, 
al receptor ACE2 de la 
célula y penetra a una 
vesícula endosómica; 
su genoma de ARN+ 
es liberado y traducido 
para la formación de 
una poliproteína. Luego 
ocurren dos procesos: el 
ARN+ se replica formando 
largas hebras de ARN+ 
que serán los nuevos 
genomas virales y además 
forma sub-genomas 
de hebras ARN+. Estos 
últimos actuarán como 
mensajeros para la 
traducción a proteínas 
estructurales (N,M,E,S) 
en el sistema reticular 
y el Golgi. Finalmente 
los componentes se 
ensamblan en una 
vesícula endosómica y 
son transportados a la 
membrana, desde donde 
son liberados al exterior. 
(Imagen de Liu et al, 
modificada y adaptada).
Figura 3. Clasificación 
de los estadios 
patológicos y clínicos de 
CoVID-19. Se muestran 
3 fases progresivas de 
CoVID-19, con signos 
y síntomas asociados. 
PCR: proteína C reactiva; 
IL: interleuquina. LDH: 
lactato deshidrogenasa. 
(Imagen original de Hasan 
K. adaptada y modificada).
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Figura 4. Patogenia 
postulada de infección 
por SARS-COV-2.
SRA: sistema renina–
angiotensina.
SDRA: síndrome de dificultad 
respiratoria aguda. (Imagen 
de Yuefei, Jin, modificada y 
adaptada).
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